R R - = ∆ δ - Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych w Lubaniu
Transkrypt
R R - = ∆ δ - Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych w Lubaniu
ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH Nr 2 w Lubaniu PRACOWNIA ELEKTRYCZNA PE PRACOWNIA ELEKTRYCZNA PR5 Pomiar dużych i małych rezystancji CEL ĆWICZENIA: Zapoznanie ze sposobem pomiaru dużych rezystancji mostkiem Wheatstone’a, omomierzem oraz małych rezystancji mostkiem Thomsona i omomierzem ilorazowym ZNAJOMOŚĆ ZAGADNIEŃ DO ĆWICZENIA OBEJMUJE: Pomiar małych i dużych rezystancji Błędy względne i bezwzględne przy pomiarze rezystancji Rezystywność i konduktywność materiałów 1. Pomiary rezystancji technicznym mostkiem Wheatstonea W technicznym mostku Weatstone'a równoważenie mostka polega na zmianie stosunku rezystancji dwóch ramion (np. R2/R4 ) przy nastawionej wartości rezystancji trzeciego ramienia (R3=const) Rezystor RX, którym może być rezystor dekadowy, należy dołączyć do mostka technicznego. Po dobraniu odpowiedniego zakresu pomiarowego, wciśnięciu przycisku i zrównoważeniu mostka pokrętłem zmieniającym położenie suwaka rezystora stosunkowego Rs, należy odczytać wartość mierzoną rezystancji. Następuje w ten sposób sprawdzenie mostka poprzez porównanie wartości zmierzonej z zadaną. 2. Pomiar rezystancji omomierzem cyfrowym Pomiar rezystancji omomierzem sprowadza się do dobrania odpowiedniego zakresu pomiarowego i przyłączeniu badanego rezystora do końcówek omomierza. 3. Pomiar rezystancji mostkiem RC Pomiar rezystancji mostkiem RC przeprowadza się analogicznie jak w przypadku mostka Wheatstone’a. Po podłączeniu badanej rezystancji równoważy się mostek poprzez obrót pokrętłem i odczytuje się wartość rezystancji z położenia pokrętła i pozycji przełącznika zakresu. Zrównoważenie mostka uwidacznia się poprzez jednoczesne zaświecenie dwu diod LED (w przypadku niezrównoważenia świeci jedna z nich). Dla wszystkich trzech punktów przypadków obliczyć: a. bezwzględny błąd pomiaru R Rxm Rxp b. względny błąd pomiaru w % R Wartość nastawiona Rxp Ω R Rxp Mostek techniczny Wheatstone'a Mostek RC Omomierz Błąd Błąd Wartość zmierzona bezwzględny względny Rxm R R Błąd Błąd Wartość zmierzona bezwzględny względny Rxm R R Błąd Błąd Wartość zmierzona bezwzględny względny Rxm R R Ω Ω % Ω Ω 1/2 % Ω Ω % 4. Pomiar rezystancji technicznym mostkiem Thomsona i omomierzem ilorazowym. Mostek Thomsona jest układem elektrycznym przeznaczonym do pomiarów rezystancji w zakresie 10 -6...1Ω. Posiada on dwie pary zacisków służących do przyłączania zacisków prądowych i napięciowych rezystora badanego Rx. Zmiana zakresu i czułości mostka Thomsona odbywa się poprzez zmianę pozycji przełączników a zrównoważenie mostka uzyskuje się poprzez regulację głównego pokrętła przy wciśniętym przycisku g. Wymaga on napięcia zasilania ze źródła zewnętrznego o parametrach zapisanych z boku przyrządu. Omomierz ilorazowy ( do pomiaru małych rezystancji ) mierzy rezystancję poprzez pomiar napięcia i natężenia prądu na rezystancji badanej. Podobnie, jak mostek Thomsona, posiada on cztery zaciski: dwa napięciowe i dwa prądowe. Wymaga on napięcia zasilania ze źródła zewnętrznego. Dla obu przypadków zmierzyć rezystancje otrzymanych przewodów, znając ich średnicę i długość, oraz obliczyć konduktywność i rezystywność materiałów, z których zostały wykonane. Przy obliczeniach zwrócić uwagę na używane jednostki. Obliczenia porównać z danymi tablicowymi. 1 Rs [m] l Wartości zmierzone Wartości tablicowe Materiał R l s nazwa Ω m m m2 Ωm 1/(Ωm) Ωm 1/(Ωm) miedź aluminium stal Pytania kontrolne: 1. W jaki sposób wykonuje się pomiary mostkiem Thomsona i omomierzem ilorazowym? 2. Z czego wynikają trudności przy pomiarze małych rezystancji i w jaki sposób można temu zaradzić? 3. W jaki sposób obliczyć rezystywność i konduktywność materiałów? 4. Ile wynosi rezystywność i konduktywność dla miedzi i aluminium? 5. W jaki sposób określić błędy pomiarowe przy pomiarze rezystancji? Opracowania: 1. Opisać rezystancję, konduktywność i rezystywność oraz związki między nimi. 2/2